얼마전 애플에서 선보인 Vision Pro(비전 프로)를 소개한 포스팅을 기억하시나요? 애플사에서는 비전 프로를 설명하면서 가상현실, 증강현실과 같은 익숙한 용어 대신 공간 컴퓨팅(Spatial Computing)이라는 용어를 사용했습니다. 시장의 기존 제품들과 차별화하고자 하는 마케팅 전략인걸까요? 공간 컴퓨팅, 과연 어떤 기술인지 함께 알아보겠습니다. 

공간 컴퓨팅(Spatial Computing)

공간 컴퓨팅은 MIT 미디어랩(MIT Media Lab) 출신 사이먼 그린월드(Simon Greenworld)가 2003년 발표한 자신의 논문에서 처음 사용한 용어입니다. "기계가 실제 사물과 공간에 대한 지시 대상을 유지하고 조작하는 기계와의 인간 상호 작용"으로 정의하였는데요, 이후 한참이 지난 최근에서야 환경, 인간, 객체를 추적하는 인공지능(AI), 카메라 센서 및 컴퓨터 비전, 제품 및 자산을 모니터링하고 관리하는 사물 인터넷(IoT), 인간 사용자 인터페이스를 제공하는 증강 현실(AR) 등의 새로운 기술 발전에 힘입어 그린우드의 논문에서 다루었던 내용과 비전을 실현할 수 있게 되었습니다.

아직 어렵게 느껴지는 개념이죠, 좀더 쉽게 설명하자면, 전통적인 컴퓨팅은 컴퓨터 내부에서 명령이 처리되고 결과물도 그 안에 제한되는 특징을 보입니다. 노트북이나 스마트폰, 태블릿 등의 기기에서는 모든 활동이 화면 안쪽에서 구현되며, 사용자는 이 경계에서 상호작용합니다. 즉 화면을 탭하거나 화면에서 커서를 조작하거나 화면에 글자를 입력합니다. 컴퓨터가 생성하는 모든 것은 오직 컴퓨터가 만들어낸 다른 것들과 상호작용합니다.

반면에 공간 컴퓨팅은 이 모든 것이 사용자가 있는 주변 모든 공간에서 일어납니다. 거실 혹은 책상이 작업 공간이고 심지어 사용자를 둘러싼 가상의 3D 환경도 마찬가지입니다. 손 혹은 다른 제어기기를 이용해 이들 공간 내에서 물체를 터치하거나 옮기는 등의 상호 작용을 할 수 있습니다. 

다시 말해서 공간 컴퓨팅은 일반적인 화면에 제한되지 않고 물리적 주변 환경과 실제 세계, 신체 등을 다양하게 활용하는 인간-컴퓨터 상호작용 기술​ 중 하나입니다. 디지털로 이뤄진 컴퓨터 속 가상 세계와 아날로그 현실 세계로 상호 공간을 확장하고 연결하는 컴퓨팅 기술을 아우르는 것으로 확장현실(XR), 증강현실(AR), 혼합현실(MR), 가상현실(VR) 등의 기술적 요소와 특징을 포괄하는 개념입니다.  

공간 컴퓨팅을 실현하는 기술 요소​

▶ 위치 추적 시스템

적외선 카메라, 깊이 센서, GPS, 가속도계, 자이로스코프 및 자력계 등과 같은 센서들이 탑재된 추적 시스템을 통해 수집된 데이터를 분석하여 사용자의 위치, 방향, 움직임을 실시간으로 정확하게 판단합니다.

▶​ 센서 및 입력 장치

내장 카메라, 마이크, 터치패드, 버튼 및 제스처 인식 시스템 등의 센서와 입력 장치를 활용하여 사용자는 가상 개체와 상호 작용하고 가상 환경에서 디지털 콘텐츠를 조작하는 등 활동이 가능합니다.

▶​ 컴퓨터 비전

컴퓨터와 같은 기계가 사람의 시각 능력과 유사한 작업을 수행할 수 있도록 도와주는 기술로, 공간 컴퓨팅 구현에 있어 가장 중요한 역할을 하는 인공지능 기술이다. 카메라와 센서로부터 수집된 디지털 이미지와 비디오 데이터를 처리하고 해석하여, 주변 환경을 이해하고 객체, 패턴, 움직임 등을 감지하고 분석하는 능력을 제공합니다.

▶​ 공간매핑

공간 매핑은 사용자들의 물리적 환경을 디지털로 표현하는 기술입니다. 다양한 센서로부터 수집된 데이터를 처리하여, 현실 공간을 파악하고 가상의 객체를 실제 환경 내 배치하는데 활용됩니다. 이 때 가상의 객체는 그래픽 렌더링 기술에 의해 사실적으로 구현되고, 다양한 특수 효과를 통해 렌더링 된 콘텐츠는 VR 헤드셋, AR 안경 또는 화면과 같은 장치상으로 표출되어 사용자가 가상의 요소를 보고 상호 작용할 수 있게 됩니다.

▶​ 공간사운드

3D 오디오 렌더링 및 사운드 전파 알고리즘 등의 기술을 활용한 공간 사운도는 가상 또는 증강현실 속 사용자의 위치와 방향을 기반으로 정확한 사운드 위치와 위치 지정으로 사용자의 몰입감을 배가시킵니다. 

[참고] '공간 컴퓨팅(Spatial Computing)이 만드는 새로운 현실', 배순한 Senior Manager, Deloitte Insights

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